Nachweis der Verbreitung von Mikroorganismen TEB Themen Desinfektion, Nähragar, Sterilität Prinzip Mikroorganismen sind ubiquitär, überall in unserer Umwelt verbreitet. Diese Tatsache kann dadurch nachgewiesen werden, dass man die auf das Vorkommen von Mikroorganismen zu untersuchenden Objekte mit sterilem Nährboden in Petrischalen in Berührung bringt und die Platten anschließend bebrütet. Die dabei anzuwendenden, leicht durchführbaren Arbeitsmethoden werden an den folgenden Beispielen beschrieben. Der Nachweis von Mikroorganismen im Boden und im Wasser ist am einfachsten nach den in Abschnitt 4 beschriebenen Verfahren zu führen, wobei gleichzeitig eine quantitative Bestimmung möglich ist. Material 1 1 Becherglas DURAN®, hohe Form, 600 ml borglas, 100 Stück 36006-00 1 Liebigs Fleischextrakt, 10 g 31521-03 1 Pepton aus Fleisch 50 g 31708-05 1 33460-00 Doppelspatel, Stahl, l = 150 mm Glasrührstab, Boro 3.3, l = 300 mm, d = 40485-05 7 mm Steristopfen für di = 15 mm, 250 Stück 39266-00 1 Dreibein, Ring-d = 140 mm, h = 240 mm 33302-00 64610-00 Pinzette, l = 130 mm, gerade, stumpf 1 Drahtnetz mit Keramik 160 x 160 mm 33287-01 1 Universalschrank UNB 200, 32 l Sicherheits-Gasschlauch, DVGW , lfd. Meter Bunsenbrenner mit Hahn, für Erdgas, Standard 46959-93 1 39281-10 1 1 1 1 32167-05 10 Petrischale, d = 100 mm, Glas 64705-00 Kompaktwaage, OHAUS TA 302, 300 g 1 49241-93 / 0,01 g 1 Messzylinder 100 ml, BORO 3.3 36629-00 1 Objektträger, 50 Stück 1 36600-00 Messpipette 10 ml, Teilung 0,1 ml Reagenzglasgestell, 12 Bohrungen; d = 37686-10 22 mm, Holz Erlenmeyerkolben DURAN®, Enghals, 36121-00 500 ml Reagenzglas, d = 16 mm, l = 16cm, La- 37656-10 1 2 1 64691-00 Steristopfen für di = 29 mm, 100 Stück Pipettierball, Flip-Modell, Pipetten bis 100 ml 39267-00 1 Tisch-Autoklav mit Einsatz 04431-93 1 Heiz- und Kochplatte, 230 V pH Teststäbchen, pH 6,5-10,0, 100 Stück 04025-93 1 Natriumhydroxid, Perlen 500 g 30157-50 1 Wasser, destilliert 5 l 31246-81 1 Agar-Agar, gepulvert 100 g 31083-10 1 Ethanol absolut, reinst 500 ml 30008-50 1 1 36592-00 30301-04 Zusätzlich erforderlich: Gegenstände, Insekten www.phywe.com P4140200 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG © All rights reserved 1 TEB Nachweis der Verbreitung von Mikroorganismen Aufgaben: 1. Weisen Sie Mikroorganismen in der Luft nach. 2. Weisen Sie Mikroorganismen an Gebrauchsgegenständen nach. 3. Weisen Sie Mikroorganismen auf der Haut nach. 4. Weisen Sie Mikroorganismen an Insekten nach. Durchführung Der Nachweis von Mikroorganismen in der Luft Das Vorkommen von Mikroorganismen in der uns umgebenden Luft kann dadurch nachgewiesen werden, dass man sterilen Nährboden in Petrischalen der Infektion durch Keime aus der Luft aussetzt und die Platten anschließend bebrütet. Dieses Verfahren eignet sich sehr gut, um den Keimgehalt der Luft an verschiedenen Stellen zu vergleichen, zum Beispiel im Unterrichtsraum, in einem wenig benutzten Raum, an einer verkehrsreichen Straße, in einem von Menschen überlaufenen Erholungsgebiet, an einem ruhigen Waldweg usw. Man gießt Platten mit Standard-Nähragar für Bakterien (s. 1.6). Nachdem der Nährboden in den Schalen erstarrt ist, werden sie an den zu untersuchenden Stellen für einige Zeit, zum Beispiel 30 Minuten, offen aufgestellt, um den Nähragar der Infektion durch aus der Luft auffallende Keime auszusetzen. Den Deckel der Platte legt man während dieser Zeit schräg auf den Rand ihres Unterteiles. An jeder Untersuchungsstelle werden mindestens zwei Platten aufgestellt, um die Ergebnisse bei vergleichenden Untersuchungen an verschiedenen Stellen ausreichend zu sichern. Nach der vorgesehenen Zeit schließt man die Schalen und bebrütet sie bei 30°C im Brutschrank. Zur Kontrolle der Sterilität des Nährbodens vor Versuchsbeginn wird in jeder Versuchsreihe eine Platte, deren Nähragar der Infektion durch Keime aus der Luft nicht ausgesetzt wurde, zusätzlich bebrütet. Der Nachweis von Mikroorganismen an Gebrauchsgegenständen Das Vorkommen von Mikroorganismen an Gebrauchsgegenständen kann dadurch nachgewiesen werden, dass man sterilen Nährboden in Petrischalen mit den Gegenständen berührt und die Platten anschließend bebrütet. Interessante Untersuchungsobjekte sind zum Beispiel Mün- Abb. 1: Durch die Berührung des Gegenstands mit dem zen, Geldscheine, unbenutzte Handtücher (vor Nähragar werden die Bakterien übertragen. allem Gemeinschaftshandtücher), die verschiedenen Teile des Hörers eines Fernsprechers und Türklinken. Man gießt Platten mit Standard-Nähragar für Bakterien (s. P4140100). Nachdem der Nährboden in den Schalen erstarrt ist, wird seine Oberfläche mit dem zu untersuchenden Gebrauchsgegenstand leicht berührt (Abb. 1). Um dabei eine Infektion durch aus der Luft auffallende Keime zu vermeiden, hält man den Deckel der Platte während des Öffnens immer so, dass er ihr Unterteil möglichst vollständig überdeckt. Besonders ist darauf zu achten, dass die Platte innen und der Nähragar nur mit dem zu untersuchenden Gegenstand und nicht mit den Fingern in Berührung kommen. Kleine Gebrauchsgegenstände, wie Münzen, sind deshalb mit einer Pinzette zu halten, die zur Sterilisation durch die Flamme eines Gasbrenners gezogen wurde. Man verschließt die Platten und bebrütet sie bei 30 °C im Brutschrank. Zur Kontrolle der Sterilität des 2 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG © All rights reserved P4140200 Nachweis der Verbreitung von Mikroorganismen TEB Nährbodens vor Versuchsbeginn wird in jeder Versuchsreihe eine unbenutzte Platte mit dem gleichen Nähragar zusätzlich bebrütet. Der Nachweis von Mikroorganismen auf der menschlichen Haut Das Vorkommen von Mikroorganismen auf der Haut des Menschen kann dadurch nachgewiesen werden, dass man sterilen Nährboden in Petri- Abb. 2: Durch die Berührung der Finger mit dem Nähragar schalen zum Beispiel mit den Fingerspitzen berührt werden die Bakterien übertragen. und die Platten anschließend bebrütet. Dabei kann durch vergleichende Untersuchungen die Wirksamkeit hygienischer Maßnahmen, wie Händewaschen, gezeigt werden. Man gießt Platten mit Standard-Nähragar für Bakterien (s. P4140100). Nachdem der Nährboden in den Schalen erstarrt ist, berührt man seine Oberfläche leicht mit mehreren Fingerspitzen. Der Deckel der Platte wird dabei nur so weit wie unbedingt notwendig angehoben und immer so gehalten, dass er die Nährbodenfläche möglichst vollständig überdeckt, um ihre Verunreinigung durch aus der Luft auffallende Keime zu vermeiden (Abb. 2). Man verschließt die Platte und bebrütet sie bei 30°C im Brutschrank. Zur Kontrolle der Sterilität des Nährbodens vor Versuchsbeginn wird eine unbenutzte Platte mit dem gleichen Nähragar zusätzlich bebrütet. Nachweis der Übertragung von Mikroorganismen durch Insekten Die Übertragung von Mikroorganismen durch Insekten kann gezeigt werden, indem man sterilen Nährboden in Petrischalen mit lebenden Insekten in Berührung bringt und die Platten anschließend bebrütet. Man gießt Platten mit Standard-Nähragar für Bakterien (s. P4140100). Nachdem der Nährboden erstarrt ist, wird mit einer Pinzette ein lebendes Insekt, zum Beispiel eine Stubenfliege (Musca domestica) oder eine Schmeißfliege (Calliphora erythrocephala) in die geschlossene Platte gebracht (Abb. 3). Dabei ist sorgfältig darauf zu achten, dass außer durch das Insekt keinerlei Infektion des Nährbodens erfolgen kann. Nach 5 Minuten lässt man das Insekt durch kurzes Anheben des Abb. 3: Fliege auf Nähragar. Deckels aus der Platte entkommen und bebrütet sie anschließend bei 30°C im Brutschrank. Zur Kontrolle der Sterilität des Nährbodens vor Versuchsbeginn wird eine unbenutzte Platte zusätzlich bebrütet. www.phywe.com P4140200 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG © All rights reserved 3 TEB Nachweis der Verbreitung von Mikroorganismen Ergebnisse Aufgabe 1: Nachweis von Bakterien in der Luft Innerhalb von zwei bis drei Tagen entwickeln sich auf den der Luft ausgesetzten Nährböden Kolonien von Mikroorganismen verschiedener Art (Abb. 4). Ihre Beschaffenheit, das heißt ihre Größe, Farbe, Form, Oberflächenstruktur, Begrenzung usw., kann sehr unterschiedlich sein. Die Zahl der Kolonien hängt bei sonst gleichen Versuchsbedingungen vom Keimgehalt der Luft an der Untersuchungsstelle ab. Die mikroskopische Untersuchung der Kolonien erfolgt nach P4140300. Auf dem Nähragar in der Kontrollplatte, der nicht der Infektion durch aus der Luft auffallende Keime ausgesetzt war, darf keine Entwicklung von Mikroorganismen festzustellen sein. Aufgabe 2: Nachweis von Mikroorganismen an Gebrauchsgegenständen Innerhalb von zwei bis drei Tagen entwickeln sich auf den mit einem Gebrauchsgegenstand berührten Nährböden Kolonien von Mikroorganismen. Sie können verschiedenartig sein, unter Umständen aber auch alle oder fast alle das gleiche Aussehen haben. Ihre Zahl ist bei vergleichenden Untersuchungen ver- Abb. 4: Nachweis von Bakterien an der Luft schiedener Gebrauchsgegenstände oft sehr unterschiedlich. Sie kann, unter Berücksichtigung der Größe der Berührungsfläche, als größenordnungsmäßiger Hinweis auf den Keimgehalt an der Oberfläche des untersuchten Gegenstandes betrachtet werden. Die mikroskopische Untersuchung der Kolonien erfolgt nach P4140300. Auf dem Nähragar in der unbenutzten Kontrollplatte darf keine Entwicklung von Mikroorganismen festzustellen sein. Aufgabe 3: Nachweis von Mikroorganismen auf der Haut Innerhalb von zwei bis drei Tagen entwickelt sich auf dem mit den Fingerspitzen berührten Nährboden, je nach dem Keimgehalt der Haut, eine mehr oder weniger große Anzahl von Bakterien- und (oder) Pilzkolonien. Bei Durchführung je eines Versuches vor und nach dem Händewaschen sind deutliche Unterschiede festzustellen. Die mikroskopische Untersuchung der Kolonien erfolgt nach P4140300. Auf dem Nähragar in der unbenutzten Kontrollschale darf keine Entwicklung von Mikroorganismen festzustellen sein. Aufgabe 4: Nachweis von Bakterien an Insekten Innerhalb von zwei bis drei Tagen entwickeln sich auf dem Nährboden, der mit dem Körper des Insektes in Berührung kam, Kolonien von Mikroorganismen. Ihre mikroskopische Untersuchung erfolgt nach P4140300. Auf dem Nährboden in der unbenutzten Kontrollschale darf keine Entwicklung von Mikroorganismen festzustellen sein. 4 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG © All rights reserved P4140200